Большая Советская Энциклопедия (СС) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 143

  Горные науки

  В СССР сосредоточено 25% мирового горного производства, а по масштабам подземных горных работ наша страна занимает 1-е место в мире. Этим в известной мере определяется широкий размах научных исследований по изысканию наиболее эффективных способов извлечения полезных ископаемых из недр и их переработке, по рациональному использованию недр.

  Впервые основные положения горной науки сформулировал М. В. Ломоносов («Первые основания горной науки», 1742). Большой вклад в учение о залегании руд, способах их разработки и обогащения внёс русский учёный И. А. Шлаттер (1760). Становлению и обособлению отдельных дисциплин горной науки в России способствовали капитальные работы: в области вскрытия и систем разработки твёрдых полезных ископаемых — А. И. Узатиса (1843), Г. Я. Дорошенко (1880), А. М. Терпигорева (1906, 1915), Б. И. Бокия (1914); бурения — Г. Д. Романовского (1866); горной механики — И. А. Тиме (1899); горного давления и сдвижения горных пород — М. М. Протодьяконова (1912), П. М. Леонтовского (1912); научным основам безопасности работ в шахтах — А. А. Скочинского (1901), Н. Н. Черницына (1917); обогащения полезных ископаемых — Г. Я. Дорошенко (1876), С. Г. Войслава (1876), В. А. Гуськова (1915); гидромеханизации — П. П. Мельникова (1836), М. А. Шостака (1891), И. А. Тиме (1891); подземной газификации углей — Д. И. Менделеева (1888); добычи нефти — В. Г. Абиха (1853), Н. И. Андрусова (1908), В. Н. Вебера (1911), И. М. Губкина (1916).

  После Октябрьской революции 1917 для развития индустрии и энергетики страны было необходимо восстановить и расширить минерально-сырьевую базу. В. И. Ленин в «Наброске плана научно-технических работ» (1918) наметил пути развития науки в тесной связи с потребностями народного хозяйства. Создаются научные и учебные центры, концентрирующие исследования в области горной науки — Московская горная академия (1918), горные институты в Харькове (1922), Кривом Роге (1922), Механобр (Петроград, 1920), а также горные факультеты в политехнических институтах в Тбилиси, Баку, Ташкенте, Владивостоке. В 1926 состоялся 1-й Всесоюзный горный научно-технический съезд.

  В 20-х гг. были созданы научные основы проектирования горнодобывающих предприятий, проведены научные обобщения и установлены закономерности в основных технологических процессах горного производства, исследованы проблемы безопасности при разработке месторождений (Б. И. Бокий, М. М. Протодьяконов, А. М. Терпигорев, Л. Д. Шевяков, А. А. Скочинский, И. М. Губкин, И. Н. Глушков, К. П. Калицкий, Д. В. Голубятников, В. Г. Шухов и др.).

  В годы довоенных пятилеток (1929—1940) на базе электрификации горной промышленности и стандартизации оборудования осуществилась механизация горных работ (А. М. Терпигорев, А. О. Спиваковский и др.). Началось изучение физико-механических свойств полезных ископаемых и вмещающих пород для процессов их резания и разрушения. Формировались научные основы горной механики (А. П. Герман, М. М. Федоров, А. С. Ильичев и др.), горной геометрии и маркшейдерского искусства (П. К. Соболевский, В. И. Бауман, П. М. Леонтовский, И. М. Бахурин и др.).

  В годы Великой Отечественной войны 1941—1945 горной наукой были решены вопросы рационального и ускоренного ввода в эксплуатацию новых месторождений полезных ископаемых в восточных районах страны, реконструкции предприятий и внедрения прогрессивных способов разработки на действующих шахтах и карьерах, что позволило создать крупную минерально-сырьевую базу.

  В исследованиях послевоенного периода значительное место заняли проблемы восстановления разрушенных горных предприятий, в частности Донецкого, Подмосковного угольных бассейнов, Криворожского железорудного бассейна

  Начиная с военных лет, получил распространение открытый способ добычи полезных ископаемых, были построены крупнейшие горные предприятия, созданы механизированные комплексы для горнодобычных и транспортных работ (Е. Ф. Шешко, Н. В. Мельников, А. В. Топчиев, П. И. Городецкий, Б. И. Сатовский и др.).

  Научно-техническая революция повлекла за собой резкое увеличение потребности народного хозяйства в полезных ископаемых. В 60—70-е гг., ввиду сложности и специфичности проблем, научные исследования получают более узкую специализацию. Для натурных исследований условий залегания месторождений разработаны методы определения напряжённого состояния массива горных пород, его деформаций и сдвижений под воздействием горных работ. Разработан (Г. Н. Кузнецов) и получил применение в геомеханике метод моделирования эквивалентными материалами. На основе теории предельного состояния и вероятностно-статистических методов обоснованы инженерные экспериментально-аналитические методы расчётов крепей горных выработок и сдвижения пород (П. И. Цимбаревич, В. Д. Слесарев и др.). Выявлены закономерности взаимодействия крепей с боковыми породами, устойчивости выработок, необходимые для выбора надёжных конструкций крепи. Установлены некоторые теоретические закономерности горных ударов (И. М. Петухов) и внезапных выбросов угля и газа (С. Г. Авершин, Л. Н. Быков, В. В. Ходот и др.).

  Предложены и внедрены эффективные системы разработки применительно к мощным крутым угольным пластам (Н. А. Чинакал, Т. Ф. Горбачев и др.), средства комплексной механизации очистной выемки в разнообразных горно-геологических условиях, комплексы с индивидуальной металлической крепью и механизированные комплексы, включающие узкозахватные выемочные машины, гидрофицированные крепи, передвижные конвейеры и другое оборудование (А. В. Докукин, В. Н. Хорин, В. Г. Яцких и др.), средства комплексной механизации проведения и крепления горных выработок, проходческие комплексы (Н. М. Покровский, Я. Б. Кальницкий, Д. И. Малиованов и др.), а также методы расчёта параметров исполнительных органов очистных и проходческих машин (Л. И. Барон и др.).

  Созданы научные основы эксплуатации рудных месторождений — систем разработок, схем вскрытия, технологических процессов, средств механизации (Н. И. Трушков, Н. А. Стариков, М. И. Агошков, Г. М. Малахов и др.).

  Разработаны технологические схемы ведения очистных работ и типовые модели угольных шахт (А. С. Кузьмич, М. И. Устинов и др.). В рудничной аэродинамике созданы аналитические методы расчёта вентиляционных систем проветривания шахт (А. А. Скочинский, В. Н. Воронин, В. Б. Комаров и др.). На основе изучения газоносности месторождений основных бассейнов предложен метод прогноза её изменения с глубиной залегания пластов (Г. Д. Лидии и др.). Разработана и внедрена предварит. дегазация угленосных толщ, а также дегазация с дневной поверхности через скважины.

  Предложены инженерные способы осушения месторождений, замораживания обводнённых горных пород, специальные способы проходки выработок и агрегаты для проходки стволов шахт с поверхности (Г. И. Маньковский, Н. Г. Трупак и др.). Созданы основы подземной гидравлической добычи угля:  инженерные расчёты разрушения пластов угля мониторными струями в подземных условиях, гидравлический транспорт угля и его гидроподъём с больших глубин (В. С. Мучник, Г. П. Никонов и др.).

  Одним из важных направлений развития горной науки становятся физико-технические исследования пород как объектов воздействия при горных разработках (Л. И. Барон, В. В. Ржевский, М. М. Протодьяконов-младший и др.). Разработаны основы теории разрушения горных пород взрывом и  инженерные методы расчёта зарядов взрывчатых веществ, определяющие степень дробления и объёмы направленного перемещения взорванной горной массы (М. А. Садовский, Н. В, Мельников, Г. П. Демидюк, Г. И. Покровский и др. ).

  Научно обоснованы технология и комплексная механизация вскрышных и добычных работ открытого способа разработки (Н. В. Мельников, В. В. Ржевский, Б. П. Боголюбов и др.). Созданы теоретические основы и  инженерные методы расчётов по разработке россыпных месторождений (С. М. Шорохов и др.).

  Вскрыты закономерности процессов гидромеханизации открытых разработок: гидравлические разрушения пород и их гидротранспорта, складирования, использования средств гидромеханизации для совмещения процессов разработки и обогащения полезных ископаемых (Н. Д. Холин, Г. А. Нурок, Г. П. Никонов, А. П. Юфин и др.).